Eksperimentalna analiza učinkovitosti pnevmatskih prevozov pod različnimi gradienti tlaka

VPnevmatični prevozni sistemi, Gradient tlaka je kritični parameter, ki opisuje stanje pretoka plina in trdnih delcev v cevovodih. Neposredno odraža porabo energije, potrebne za premagovanje odpornosti med prenosom in znatno vpliva na učinkovitost, stabilnost in stroškovno učinkovitost. Zato so poglobljene raziskave učinkovitosti sistema v različnih gradientih tlakov bistvene za optimizacijo načrtovanja, izboljšanje operativne učinkovitosti, zmanjšanje porabe energije in zmanjšanje izgube materiala. Ta članek predstavlja eksperimentalno analizo, kako spremembe gradienta tlaka vplivajo na pnevmatsko delovanje.

Osnove pnevmatskega prenašanja in gradienta tlaka

Kako deluje pnevmatsko prenos

Pnevmatični prevozni sistemiZa ustvarjanje hitrega pretoka zraka v glavnem uporabite opremo vira zraka (npr. Puhalniki, kompresorji), ki poganjajo zrnate materiale skozi zaprte cevovode. Na podlagi razmerja v trdnem plinu in hitrosti pretoka je pnevmatsko prenašanje razvrščeno v dve glavni vrsti:

• Prenos razredčene faze: razmerje z nizkim trdnim plinom, visoka hitrost plina, delci, suspendirani v pretoku zraka. Idealno za prenos materiala na kratkih razdaljah.
• Gosta faza: razmerje med visokim plinom, nižjo hitrost plina, delci se premikajo v čepih ali plasteh. Primerno za dolge razdalje, visoko zmogljivost ali krhke/abrazivne materiale.

Gradient tlaka in njen pomen

Gradient tlaka (izmerjen v PA/M ali KPA/M) se nanaša na spremembo tlaka na enoto dolžine cevovoda. Pri pnevmatskem prenosu kaže na izgubo energije zaradi trenja, gravitacije in odpornosti na pospeševanje.

Ključni vplivi gradienta tlaka:

• Poraba energije: Višji gradienti zahtevajo večjo moč od puhal/kompresorjev.
• Stabilnost pretoka: Optimalni gradienti zagotavljajo stabilen pretok (npr. Gost fazni pretok vtiča). Prenizko → zamašitev; previsoka → prekomerna obraba in energetski odpadki.
• Prenosna zmogljivost: V določenem območju povečanje gradienta povečuje materialno pretok.
• Poškodba materiala in cevovoda: Prekomerni gradienti povečajo lomljenje delcev in obrabo cevovoda.

Eksperimentalne metode in meritve uspešnosti

Eksperimentalna nastavitev

Tipična pnevmatska preskusna preskusna ploščad vključuje:

1. Dobava zraka (puhali, kompresorji)
2. Sistem za hranjenje (vijačni podajalniki, vrtljivi ventili)
3. Prenos cevovoda (prozoren za opazovanje pretoka)
4. Separator za plin trden (cikloni, filtri vrečke)
5. Tehtanje in zbiranje (merjenje pretoka materiala)
6. Senzorji in DAQ sistem:

• Tlačni pretvorniki (lokalni/globalni gradienti)
• Merilniki pretoka (volumen plina)
• Merjenje hitrosti (LDV, PIV)
• Senzorji temperature

Ključni kazalniki uspešnosti

• Skupni padec tlaka (ΔP _{Skupaj ) = plin-faza (ΔP g ) + trdna faza (Δp s )}
• Gradient tlaka (ΔP/L) - parameter jedra (PA/M)
• Trdna masna pretok (M S ) - kg/s ali t/h
• Razmerje med trdnim plinom (μ) = M S /M G
• Poraba energije (e) = vhod moči / m _s
• Razbijanje delcev in stopnje obrabe cevovodov

Ključne eksperimentalne ugotovitve

1. Gradient tlaka v primerjavi z zmogljivostjo

• Povečanje gradienta (z večjo hitrostjo plina/trdne obremenitve) poveča pretok materiala, vendar nelinearno.
• Primer: za 2 mm plastične pelete v 100 mm cevi, dvig ΔP/L s 100 na 300 Pa/M je povečala pretok z 0,5 na 2 t/h. Nadaljnja povečanja so prinesla zmanjšanje donosov.

       2. Prehodi režima pretoka

• Razredčeno faza: Nizki gradienti, ki se usedejo tveganje; Optimalni gradienti zagotavljajo stabilno vzmetenje.
• Gosta faza: Gradienti pod 150 Pa/m so povzročili zamašitev; 250–350 PA/m je ohranil stabilen pretok vtiča; > 450 pa/m motenih čepov v razredčen tok.

       3. Kompromisi za energetsko učinkovitost

• Krivulja v obliki črke U povezuje gradient (ΔP/L) in porabo energije (E).
• Primer: Sistem na dolge razdalje je dosegel minimalno porabo energije (5 kWh/t) pri ΔP/L = 50 kPa.
  
  

       4. Material in obraba cevovoda

• Visoki gradienti (npr. 400 v primerjavi z 200 PA/m) dvojni lom steklenih kroglic (0,5% → 2,5%) in obraba cevi.

       5. Spremljanje stabilnosti

• Nihanja tlaka (analiza FFT) nestabilnost signala (npr. Tveganje zamašitve).

Inženirska optimizacija vpogledov

1. Oblikovanje in izbira: se ujemajo z gradientnimi razponi materialom (gostota, abrazivnost) in zahtevami razdalje/višine.
2. Operativna uglaševanje: Prilagodite hitrost zraka/dovajanja, da ohranite ΔP/L v "sladki točki" za učinkovitost.
3. Pametni nadzor: Senzorji IoT + PID-zanke, ki jih poganja AI-AI-Ground, za optimizacijo gradienta v realnem času.
4. OBLIKOVANJE OBLIKE: Za abrazivne materiale uporabite keramične cevi ali armirane ovinke.
5. Prilagoditvene prilagoditve za material: dodajte pripomočke za pretok ali spremenite hrapavost cevi, da spremenite potrebe po gradientu.

Zaključek in prihodnji obeti

Ta eksperimentalna analiza prikazuje, kako gradienti tlaka kritično vplivajo na pnevmatsko učinkovitost, stabilnost in stroške. Prihodnji napredek v napovedovalnem nadzoru in prilagodljivih sistemih, ki jih poganja AI, obljubljajo nadaljnjo optimizacijo, ki vodi bolj zeleno, pametnejšo industrijsko prenosno rešitve.

O yinchiju

Shandong Yinchi Environmental Equrere Equipment Co., Ltd.(Yinchi) je specializiran za naprednoPnevmatični prevozni sistemiin rešitve za ravnanje z velikimi materiali. Naši dizajni, ki jih poganja R&D, zagotavljajo energetsko učinkovite zmogljivosti z nizkim obrabom v panogah.

Pišite nam:

📞 +86-18853147775 | ✉ sdycmachine@gmail.com

🌐www.sdycmachine.com